Pillerden tüketicinin otonom çalışmasının hesaplanması. Hesap makineleri. UPS Yük Hesaplaması - Önemli Noktalar

Biraz fizik hatırlayalım

Yük tarafından çekilen gücü tahmin ederken, görünen güç dikkate alınmalıdır. Görünür güç (VA birimi - volt-amper), bir elektrikli cihaz tarafından tüketilen tüm güçtür. Aktif ("W" - Watt ölçü birimi) ve reaktif (ölçü birimi VAR - volt-amper reaktif) güç bileşenlerinden oluşur. Elektrik tüketicileri genellikle hem aktif hem de reaktif bileşenlere sahiptir.

reaktif yükler . Neredeyse her şey. Endüktif veya kapasitif olabilirler. Yükün endüktif bileşenine sahip bir elektrikli cihazın tipik bir temsilcisi, bir elektrik motorudur. Görünen güç (P) ve aktif güç (Ra), cosФ katsayısı ile birbirine bağlıdır.

Pa \u003d cosФ x P

Elektrik tüketicilerinin gücünü hesaplama yöntemi nedir?

Yapmak optimal seçim Kriterlere göre UPS modelleri gerekli güç, yükünüz tarafından tüketilen toplam gücü hesaplamanız gerekir. yük altında, içinde bu durum, evinizde (ofis, apartman, endüstriyel tesisler) bulunan ve korumaya tabi olan tüm elektrikli cihazlar anlamına gelir.

Tüketilen güç belirli cihaz, bu ürün için pasaport veya kullanım kılavuzu ile belirlemek en iyisidir. Bazen güç tüketimi ve cosФ katsayısı cihazın veya cihazın arkasında belirtilir. Farklı cihazlar için belgelerdeki güç miktarının watt veya volt-amper cinsinden gösterilebileceğine dikkat edilmelidir. Cihazların gücünün hesaplanmasında hata yapmamak için her ölçü birimini iki sütunda ayrı ayrı özetledik.

1. korunacak tüm elektrik tüketicilerini listeleyin;
2. güçlerini yukarıda bahsettiğimiz gibi toplayalım;
3. sonuçları bir güç birimine (tercihen volt-amper cinsinden) getirelim. Bunun için:

   Pasaportta aktif güç ve cosФ katsayısı belirtilmişse, tam güce yeniden hesaplamak kolaydır. Bunu yapmak için, "W" içindeki aktif güç cosФ'ye bölünmelidir. Örneğin ürün üzerinde aktif güç 700 W ve cosФ = 0,7 yazıyorsa bu tüketilen toplam gücün 700/0,7=1000 VA olacağı anlamına gelir. cosФ belirtilmemişse, yaklaşık bir hesaplama için onu 0,7'ye eşit olarak alacağız.

Bu şekilde hesaplanan güç, başka bir sütundaki güçler toplamına eklenmelidir (VA'da özetlenir).

Not: sadece aktif yüke sahip elektrikli cihazlar için cosФ katsayısı 1'e eşit alınır.

Başka bir son derece önemli nokta- başlangıç ​​akımları. Çalıştırma sırasındaki herhangi bir elektrik motoru (kompresör), nominal moda göre birkaç kat daha fazla enerji tüketir. Yükün bir elektrik motoru içermesi durumunda (örneğin: bir dalgıç pompa, bir buzdolabı, bir matkap), cihazın açıldığı anda stabilizatörün veya UPS'in aşırı yüklenmesini önlemek için etiket güç tüketimi en az 3 (5 ile daha iyi) ile çarpılmalıdır. Hesaplamalarınızda bu ayarlamaları yapın.

Böylece güç hesaplanır.

Ancak, iki noktayı daha hesaba katalım.

1. Hayatta, tüm yükün kesinlikle aynı anda çalıştığı neredeyse hiçbir durum yoktur. Aslında misafirlerle tanışırsanız bu saatte çamaşırların yıkanması, gün içinde aydınlatmaların yanmaması vb. Böylece, hesaplanan değer azaltılabilir (yani, yaklaşık 0,3-0,5 faktörü ile çarpılabilir).
2. Öte yandan, modda çalışmak kabul edilemez. tam dolu. "Hassas" bir çalışma modu oluşturmak için, önceki hesaplamalar sonucunda elde edilen gücün yaklaşık% 10-15 oranında arttırılması arzu edilir. Bunu yaparak ekipmanın hizmet ömrünü uzatır, güvenilirliği artırır ve yeni ekipmanı bağlamak için bir güç rezervi yaratırsınız.

İstenilen sayı bulunur. Şimdi, dayalı somut örnekler, UPS'i seçin.

Gücü belirleme görevini kolaylaştırmak için, elektrik tüketimiyle ilgili yaklaşık verileri içeren bir tablo sağlayabilirsiniz. Ev aletleri.

• Buzdolabı - 1 kW'a kadar
• Televizyon - 0,08 kW
• Çamaşır makinesi- 1,5 kW
• Elektrikli su ısıtıcısı - 2 kW
• Elektrikli süpürge - 0,8 kW
• Demir - 1 kW
• Mikrodalga fırın - 1 kW
• Aydınlatma (akkor lambalar - 1 adet) - 0,06 kW.
• Bilgisayarlar ve monitörler:

Güç tüketimi modern monitörler CRT

• 15" 70-100W
• 17" 90-110W
• 19" 100-150W
• 22" 110-180W

Modern güç tüketimi LCD monitörler

• 15" - 25-45W
• 17" - 35-50W
• 19" - 40-60W

Nominal kaynak gücü kesintisiz güç kaynağı en önemlilerinden biridir teknik parametreler, bir UPS seçerken dikkate alınması gereken. En azından UPS gücünün yanlış hesaplanması, kesintisiz güç kaynağının sürekli olarak aşırı yüklenmesine yol açacaktır, bu da ana amacını - ekipmanı korumak - yerine getiremeyeceği anlamına gelir. En kötü durumda, UPS önemli ölçüde aşırı yüklenirse, kritik yüke giden güç kaynağında bir elektrik kesintisine neden olabilir.

UPS güç hesabı. teori.

Kesintisiz bir güç kaynağının anma gücü, kendisine bağlı yükün gücüne göre belirlenir. Burada yük altında, UPS'e bağlanması planlanan tüm elektrikli cihazların toplam gücünü kastediyoruz. Bu nedenle, yük gücünü doğru bir şekilde hesaplamak ve hesaplamaya göre kesintisiz bir güç kaynağı seçmek gerekir. Önemli bir açıklama, hesaplamanın hem tam hem de tam olarak devam etmesi gerektiğidir. aktif güç yükler. Okul fiziği dersinden bazı verileri hatırlayalım.

Görünür güç (ölçü birimi VA, VA - volt-amperdir), yük tarafından tüketilen tüm güçtür. Görünür güç iki bileşenden oluşur - aktif güç (birim W, W - Watt) ve reaktif güç(birim var, var - volt-amper reaktif). Kural olarak, yüklerin büyük çoğunluğunun hem aktif hem de reaktif bileşenleri vardır.

Cos φ değeri genellikle ürünün teknik veri sayfasında belirtilir.

UPS güç hesabı. Metodoloji.

Çoğu zaman, kesintisiz güç kaynağı üreticileri teknik özellik ekipman, UPS'in görünen ve aktif gücü ile gösterilir. Daha az sıklıkla, tam gücün bir göstergesini ve çıkış güç faktörünün değerini bulabilirsiniz. İkinci durumda, UPS'in aktif gücü formül kullanılarak hesaplanabilir.

Burada
P, UPS'in toplam gücüdür
P a - UPS'in aktif gücü
PF - çıkış güç faktörü (kesintisiz güç kaynağının teknik özelliklerinde belirtilmiştir)

Güç ile gerekli kesintisiz güç kaynağı modelini seçmek için, UPS'e bağlamayı planladığınız elektrikli cihazların toplam gücünü hesaplamanız gerekir. Hesaplama hem aktif hem de tam güç yük, yani sonunda iki sayı almalısınız - yükün tam gücü (volt-amper cinsinden) ve yükün aktif gücü (vat cinsinden). Hesaplama algoritması yaklaşık olarak aşağıdaki gibidir

1. UPS'e bağlamayı planladığınız elektrikli ekipmanların bir listesini yapın.

2. Her bir cihazın toplam gücünü aşağıdaki yollardan biriyle belirleyin

• Tam güç, üretici tarafından cihazın pasaportunda belirtilir.
• Ekipmanın aktif gücü pasaportta belirtilmişse, aşağıdaki formülü kullanarak toplam gücü hesaplayın.

Burada
P, cihazın toplam gücüdür
P a - cihazın aktif gücü
cos φ - güç faktörü (cihaz pasaportunda belirtilmiştir). Pasaportta cos φ belirtilmemişse, hesaplama için cos φ = 0,7 olduğu gerçeğinden hareket ederiz. Aktif yük için (ısıtıcılar, akkor lambalar vb.) cos φ = 1.

3. Önemli not. UPS'e bir elektrik motoru veya elektrik motoru içeren bir elektrikli cihaz bağlamayı planlıyorsanız, gücü hesaplarken çalıştırma akımlarını dikkate almalısınız. Çalıştırma anında herhangi bir elektrik motoru, nominal çalışma modunda olduğundan çok daha fazla güç tüketir. Bu nedenle kesintisiz güç kaynağının aşırı yüklenmesini önlemek için cihazın gücünün anma değeri en az 5, tercihen 7 ile çarpılmalıdır.

4. Yükünüzün toplam gücünün değerini elde etmek için, tüm cihazlar için alınan verileri toplayın.

5. Yükünüzün aktif gücünü de aynı şekilde hesaplayınız. Aktif gücü hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanın.

Güç hesabı. Güce göre UPS seçim kuralı

Böylece, yükümüzün gücünün iki değerine sahibiz - tam güç ve aktif güç. Temel kural UPS seçimi güç açısından ise şu şekildedir: Kesintisiz güç kaynağının anma gücü, yükünüzün gücünden %25 daha fazla olmalıdır. Ayrıca, bu kural hem UPS'nin tam gücü hem de aktif güç için çalışmalıdır. Elbette, anma gücü yük gücüne eşit veya ondan biraz daha büyük olan bir UPS seçebilirsiniz. Bu seçenek kabul edilebilir ve işe yarayacaktır, ancak %100 yüklü bir UPS'nin hizmet ömrü, yükü nominalin %80'ini geçmeyen bir UPS'in hizmet ömründen önemli ölçüde (birçok kez) daha az olacaktır.

UPS güç hesabı. Bazı elektrikli cihazların yaklaşık gücü

Aşağıdakiler, çeşitli ev aletlerinin elektrik tüketimi için kılavuz değerlerdir.

Aletler.

TV - 80 watt.
Çamaşır makinesi - 500 ... 2000 W.
Buzdolabı - 1000 W.
Mikrodalga - 1000 watt.
Elektrikli su ısıtıcısı - 2000 W.
Elektrikli soba - 1000 ... 2000 W.
Elektrikli süpürge - 200 ... 3000 W.
Demir - 400 ... 2000 W.
Ev tipi akkor lamba - 25 ... 75 W.
Ev tipi floresan lamba - 5 ... 30 W.

Bilgisayar Teknolojisi.

Ağ yönlendiricisi, hub - 10 ... 20 W.
Sistem birimi kişisel bilgisayar - 200 ... 1000 watt.
Sunucu sistem birimi - 300 ... 1500 W.
CRT monitör - 15 ... 200 W.
LCD monitör - 20 ... 60 W.

zamanı hesaplamak için pil ömrü kesintisiz kaynak UPS güç kaynağıçoğu üreticinin UPS'leri için ortalama verileri kullanabilirsiniz. Örneğin, UPS yükü %100 olduğunda - özerklik süresi 4...8 dakika, %75 - 7...12 dakika, %50 - 12...20 dakikadır. Veya yükteki çeşitli güç değerleri ve dahili kapasite için UPS kesintisiz güç kaynağının pil ömrünü gösteren özel tablolar piller pil. Üretici tarafından belirtilen pil ömrü değerlerinin tahmini olduğunu ve tedarikçinin yükümlülüklerinin veya alıcının iddialarının ortaya çıkmasına temel teşkil etmediğini dikkate almak önemlidir. UPS kesintisiz güç kaynağı üreticilerinin 20 ... 25C sıcaklıkta çalışmak için UPS gücü, pil kapasitesi ve pil ömrü değerlerini belirttiği unutulmamalıdır. UPS ve akülerin çalışması için en uygun sıcaklık bu sıcaklıktır. Ancak gerçek koşullar Kesintisiz güç kaynaklarının çalışması UPS idealden daha azdır.

Her hesaplama durumu için farklı olan birçok parametre dikkate alındığında, bir UPS'nin tam özerklik süresinin belirlenmesi kolay bir iş değildir. Basitleştirilmiş-yaklaşık olarak, UPS kesintisiz güç kaynağının pil gücüyle çalışırken pil ömrü aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

T=e* sen/ P(saat.)

e- akü kapasitesi (Ah)

sen- akü voltajı (V)

P- güç UPS yükü(W)

Eğer teknik görev alıcı, UPS kesintisiz güç kaynağının çalışması sırasında hatalara izin verirse, bu formülü kullanarak hesaplayabilirsiniz.

Kritik bir yüke giden besleme voltajının kesilmesi durumunda, otonom çalışmasını sağlamak gerekir. Güç kaynağı devresinde UPS (kesintisiz güç kaynakları) kullanılması bu sorunun çözülmesini sağlar. Bir UPS'in pil ömrü, belirli bir ekipman için bu tür cihazları seçerken ana göstergedir. UPS'in akü ömrü, yük gücüne ve akü kapasitesine bağlıdır. Sorumlu tüketiciler, sunucuları, ısıtma kazanı kontrol devrelerini, döngüsel çalışmalar için karmaşık laboratuvar ekipmanlarını, yaşam destek sistemleri için tıbbi ekipmanları içerir. Daha fazlası için doğru hesaplama kritik tüketiciler için akülerle çalışırken kesintisiz güç kaynağının akü ömrü, hesaplama formülü inverter verimliliğinin verimlilik faktörünü (genellikle 0,75 ... 0,8 değerinde), aküdeki akü sayısını, akünün aşınma derecesini, akü deşarj derinliğini (0,8 ... akü ve ortam sıcaklığı), ortam sıcaklığını (ortam sıcaklığı 25C'nin üzerine çıktığında, UPS'in yük gücünü her 10C sıcaklık için %20 azaltmak gerekir) dikkate almalıdır yüksel.).

Kesintisiz bir güç kaynağı seçerken, örneğin bir dengeleyici, ek şarj panoları bağlayabilme gibi ek özelliklere sahip bir UPS satın almak daha iyidir. KGK'nın bu konfigürasyonu gelecekte yük gücü arttığında tasarruf sağlayacaktır.

UPS kesintisiz güç kaynağının bireysel konfigürasyonunun hesaplanması en iyi şekilde uzmanlara bırakılır.

Kesintisiz güç kaynağının çalışma süresini hesaplamak için çevrimdışı, çoğu UPS için ortalama değerleri kullanın. Örneğin tam yükte pil ömrü 4 ila 8 dakika arasında olup, yükteki azalmaya göre bu süre aynı ilerlemede artar. Ayrıca, hesaplamalardan kaçınabilir ve tüm UPS türleri için yüklerdeki güce ve dahili akülerin kapasitesine göre ayrılmış zaman ölçeğini tanımlayan özel tablolar kullanabilirsiniz. Üreticiler tarafından tahmin olarak hesaplanan yalnızca ortalama verilerin belirtildiği anlaşılmalıdır.

Özellikle zamanlamalar, aşağıdakiler de dahil olmak üzere en ideal UPS çalışma koşullarına dayanmaktadır: sıcaklık rejimi 20-25°C. Ancak gerçekte, çalışma koşulları önemli ölçüde değişebilir ve bu da kesintisiz güç kaynaklarının pillerinin verimliliğini de etkiler.

Akünün ve UPS'in özerklik süresini olabildiğince doğru bir şekilde belirlemek için, her biri farklı olan birçok parametreyi hesaba katmak gerekir. özel durum. Akülerden UPS'in basitleştirilmiş yaklaşık çalışma süresi hakkında veri elde etmek için özel bir formül kullanılmalıdır:

E - pil kapasitesi göstergesi (Ah)

U - pil voltajı göstergesi (V)

P, UPS yük kurulumunun güç derecesidir (W)

UPS'in akü ömrü, büyük ölçüde güç düzeyine ve akünün boyutuna bağlıdır. En zorlu yükler, ısıtma kazanları için kontrol devrelerini, bir sunucu için, döngüsel deneyler yapmak için en gelişmiş laboratuvar ekipmanlarını ve çeşitli tıbbi ekipmanları içerir. Bu arada, esnek bir şekilde uyum sağlamanıza izin veren bu iki özelliğin birleşimidir. bu ekipman Farklı oranlara sahip modellerin varlığından dolayı en çeşitli koşullara.

Burada model çeşitliliğini görsel olarak değerlendirebilirsiniz.

Önemli! Bu tür tüketiciler için UPS akü ömrünün en yetkin hesaplamalarını yapabilmek için yukarıdaki formülde aşağıdakiler için bir indirim yapılmalıdır:

• Değeri 0,75 – 0,8 aralığında değişen inverterin verimi,
• bir cihazdaki pil sayısı
• pilin bozulma derecesi
• deşarj derinliği - 0,8 - 0,9

Ayrıca oda sıcaklığındaki - 40°C'den sonra 1 derece - artışa bağlı olarak da kapasite %5 oranında azalmaktadır. Uzmanlar genel olarak 25°C'den sonra kesintisiz güç kaynağının yük gücünün müteakip her on sıcaklık noktasında %20 oranında azaltılmasını önermektedir.

KGK'yı mümkün olduğu kadar uzun süre kullanabilmek için, kullanım süresine dikkat edilmesi önerilir. Ek fonksyonlar. Özellikle ek şarj panoları veya dengeleyici bağlamak. Bu özellikleri kullanmanın bir sonucu olarak, UPS'in kullanılabilirliğini önemli ölçüde artırabilirsiniz, bu da gelecekte iyi bir tasarruf sağlayacaktır. Bu durumda, UPS yapılandırma parametrelerinin bireysel hesaplamasını yapmak için uzmanlara emanet etmek daha iyidir.

Kesintisiz güç kaynağı, kendisine bağlı ekipmanı kısa ve uzun süreli elektrik kesintilerinden ve ağdaki kabul edilemez güç dalgalanmalarından korumak için tasarlanmış bir cihazdır.

Kesintisiz bir güç kaynağının pil ömrü, başlıcaları aşağıdakiler olmak üzere birçok faktörden etkilenir:

• UPS'e bağlı yük gücü;
• UPS'e bağlı akülerin sayısı ve kapasitesi;
• UPS'in tasarımı.

Tasarım gereği, kesintisiz güç kaynakları temel olarak iki türe ayrılır: Dahili akülü UPS ve birlikte çalışmak üzere tasarlanmış UPS. harici piller.

Dahili aküleri olan UPS'ler, uzun akü ömrü sağlayacak şekilde tasarlanmamıştır. Ekipmanın hızlı ve doğru bir şekilde kapatılması ve kapatılması için kullanılırlar (örneğin, kişisel bilgisayarlar). Bu tür UPS'lerin pil ömrü, kural olarak, 5-15 dakikadan fazla değildir.

Harici akülerle çalışacak şekilde tasarlanmış UPS'ler, uzun zaman birbirine bağlanabildikleri için otonom çalışma çok sayıda piller ile geniş kapasite. Bu tür UPS'ler, örneğin özel evler ve kulübeler için kesintisiz güç kaynağı sistemleri oluşturmak için kullanılır ve pil ömrü iki veya daha fazla güne kadar çıkabilir.

Pil ömrünü hesaplamanın, aralarında ana olanların ayırt edilebileceği birkaç yolu vardır.

Yöntem 1. Basitleştirilmiş bir formül kullanarak hesaplama (Bu yöntemin ortalaması alınır ve yaklaşık bir sonuç verir).

Basitleştirilmiş formül şöyle görünür:

, Nerede:

- Pil sayısı;
- Sabit yük gücü, W.

Örneğin, 75 amper-saatlik bir pil ile 100 W'lık bir akkor ampul 9 saat (75*12*1/100) kesintisiz çalışacaktır.

Yöntem 2. UPS'in akü ömrünün rafine edilmiş formüle göre hesaplanması.

Rafine formül şöyle görünür:

Pil ömrü, saat;
- Bir akümülatörün kapasitesi, Ah;
- Bir pilin voltajı, V;
- Gruptaki pil sayısı;
- Pil gruplarının sayısı;
- UPS verimliliği;
- Batarya deşarj derinliği katsayısı, bataryaların tipine ve aşınmasına bağlı olarak 0,8 - 0,9 olarak kabul edilir;
- Pillerin çalıştırıldığı sıcaklığa bağlı katsayı (25 °C sıcaklıkta 1, 0 °C sıcaklıkta 0,88 olarak kabul edilir);
- Akünün deşarj süresine bağlı katsayı. 10 saatlik bir taburculukta kabul edilir. bire eşit. Bu katsayının bağımlılığı aşağıdaki grafikte gösterilmiştir:

- Devamlı ortalama güç yük, W. Burada ne olduğunu anlamak önemlidir. sabit ortalama güç yükler. Örneğin, yük, güç tüketimi 100 watt olan bir TV ise ve zamanın %30'unda açıksa, böyle bir yükün sabit ortalama gücünün 30 watt olduğu varsayılır.

Genel durumda, örneğin özel bir ev için kesintisiz bir güç kaynağı sistemi hesaplanırsa, tüm yüklerin anma gücü toplanır ve ortalama sürekli güç elde edilen değerin %20-25'ine eşit olarak alınır.

Yöntem 3. Pil ömrünün hesaplanmasında mağazamızın uzmanlarından yardım istemek.

Pil ömrünü hesaplamak için formüller ve rakamlarla uğraşmak istemiyorsanız, uzmanlarımızdan her zaman nitelikli tavsiyeler alabilirsiniz.

Deneyimli uzmanlarımız, yalnızca yüklerinizi en doğru şekilde hesaplamakla kalmayacak, aynı zamanda kesintisiz güç kaynağı sistemleri oluşturma konusunda uzun yıllara dayanan deneyime dayanarak pil ömrünü de doğru bir şekilde hesaplayacaktır.